중국의 우주굴기 가속…달 남극·소행성 탐사 나선다

중국이 거침없는 기세로 우주탐사에 나서고 있다. 지난달 화성 탐사선 ‘톈원 1호’를 발사한 데 이어, 연말에는 달 탐사선 ‘창어 5호’를 발사할 예정이다. 여기에 그치지 않고 달 남극의 자원 탐사와 소행성, 혜성 탐사까지 시도하겠다고 밝혀 관심을 끌었다.
지난 5일 미국의 항공우주매체 ‘스페이스뉴스’에 따르면, 최근 중국국가항천국(CNSA)은 중국과 홍콩, 마카오, 대만 학생을 대상으로 우주탐사선의 설계 디자인 공모전을 시작했다. 2024년 발사 예정인 달 남극 탐사선 ‘창어 7호’와 소행성 탐사선이 수행할 대중 과학실험 아이디어를 제안받는 사업이다.
소행성과 혜성을 동시에 탐사
그간 중국의 우주 개발은 베일에 싸여 있어서 정확한 현황을 파악하기 어려웠다. 이번 공모전은 이례적으로 차기 우주탐사 계획을 명시하여 대중의 관심을 끌고, 대내외에 우주 굴기를 과시하려는 의도로 보인다.
2019년 공개된 중국의 소행성 탐사선 상상도. ⓒ CNSA
CNSA는 2024년 발사를 목표로 소행성 탐사선을 개발 중인 것으로 알려졌다. 아직 명칭이 정해지지 않은 이 탐사선은 명나라 시대 탐험가인 정화의 이름을 따서 ‘정허(鄭和)’라고 불리기도 한다. 정허 탐사선은 태양전지 이온추진기를 이용해서 근지구 소행성 ‘2016 HO3’에 도달하게 된다. 여기서 소행성 표면 샘플을 200~1000g 가량 채취해 지구로 돌아온 뒤, 샘플만 재진입 용기에 담아 낙하하고 혜성 ‘133P / Elst–Pizarro’를 탐사하기 위해 떠날 계획이다.
정허는 무려 10년이 넘는 여정을 견뎌야 한다. 소행성에서 귀환하기까지 약 3년, 다시 혜성에 도착하는 데 7년이 더 걸린다. 이 과정에서 부족한 추진력을 보충하기 위해 화성 근처를 지나며 ‘중력 도움(Gravity Assist)’ 항법으로 가속도를 내게 된다.
달 남극에서 미국과 자원 탐사 경쟁 벌여
지난해 1월 중국의 창어 4호가 인류 최초로 달 뒷면에 착륙해서 화제였다. 올해 말 발사될 창어 5호는 1976년 구소련의 루나 24호에 이어 44년 만에 다시 월면 샘플을 지구로 가져올 예정이다. 또한 2023년에는 창어 6호를 발사해서 추가 샘플 획득에 나선다.
달 뒷면에서 탐사 활동 중인 창어 4호와 위투 2호 상상도. ⓒ CGTN
창어 7호와 관련된 소식은 2018년부터 조금씩 흘러나왔다. 그러나 착륙 목표 지점이 달 남극이라는 사실은 최근에야 알려졌다. 달 남극은 물이 풍부하고, 지리적으로 태양광발전에 유리해서 미래의 달 거주지로 유망한 곳이다.
달 남극에 프로브를 충돌시켜 월면 성분을 분석하기도 했으나, 탐사선이 직접 착륙한 사례는 없었다. 아르테미스 프로그램을 진행 중인 미국은 2024년 유인 달 남극 착륙을 시도할 계획이다. 만약 창어 7호가 예정대로 2024년에 발사된다면 미국과 중국이 동시에 달 남극 탐사를 하게 될 가능성이 있다. UN 조약에 따라 어떠한 국가도 지구 밖 천체의 영유권을 주장할 수 없지만, 탐사 활동지를 보호한다는 명분으로 강대국들이 우주 영토 분쟁을 벌일 계기가 될지도 모른다.
미국은 2024년 아르테미스 우주비행사를 달 남극에 착륙시킬 계획이다. ⓒ NASA
중국의 우주 굴기, 어디까지 왔나?
지금까지 화성 착륙에 완벽히 성공한 나라는 미국뿐이다. 미국이 여러 대의 탐사선과 로버를 착륙시킬 동안 구소련은 한차례 부분 성공만 거뒀고, 유럽연합의 시도는 아예 실패로 돌아갔다. 만약 톈원 1호가 화성 착륙에 성공하면 중국이 2위 타이틀을 거머쥐게 된다.
지난 7월 30일 미국은 퍼시비어런스 화성 로버를 발사했다. 지금 톈원 1호와 퍼시비어런스는 함께 화성으로 날아가는 중이다. 도착 직후 퍼시비어런스는 곧바로 착륙을 시도하지만, 톈원 1호는 두 달간 화성 위성궤도를 돌며 준비한 뒤에 착륙한다.
중국의 유인 우주비행 프로그램도 2016년 선저우 11호 이후 5년 만에 재개될 움직임이다. 2021년에는 멀티모듈 우주정거장의 핵심 모듈인 ‘톈허(天和)’를 발사하고, 이어서 유인 우주선인 선저우 12호가 도킹한다는 계획을 진행하고 있다.
지난 7월 23일 원창 우주기지에서 톈원 1호를 싣고 발사된 창정 5호. ⓒ CNSA
이처럼 중국이 심우주 탐사와 유인 우주비행에 박차를 가할 수 있는 요인은 대형 발사체 개발에 성공했기 때문이다. 최근 실용화한 ‘창정 5호’는 중국이 보유한 기존 로켓보다 2배 이상의 화물 운반 능력을 지녔다.
창정 5호의 이륙 중량은 870톤가량으로 지구 저궤도에 25톤, 화성까지 최대 5톤의 물체를 보낼 수 있다. 이는 미국의 델타 IV 헤비와 팰컨 9, 유럽연합의 아리안 5, 러시아 프로톤 로켓과 비슷한 수준이다. 앞으로 중국은 신형 발사체를 이용해서 차세대 우주정거장과 우주선 발사, 그리고 유인 달 탐사까지 나설 것으로 전망된다.